JP5339915B2 - ポンプの機械式ピストンのピストン制御システムおよび方法 - Google Patents
ポンプの機械式ピストンのピストン制御システムおよび方法 Download PDFInfo
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Description
本願は、2005年12月2日に出願された、題名「SYSTEM AND METHOD FOR POSITION CONTROL OF A MECHANICAL PISTON IN A PUMP」の米国仮特許出願第60/741,660号、および2006年9月1日に出願された、題名「SYSTEM AND METHOD FOR POSITION CONTROL OF A MECHANICAL PISTON IN A PUMP」の米国仮特許出願第60/841,725号の優先権を主張し、両出願は本明細書にすべての目的のために参照によって援用される。
本発明は、概して流体ポンプに関する。より具体的には、本発明の実施形態は、半導体製造において有用である、モータ駆動式単段または多段ポンプの機械式ピストン位置を制御するシステムおよび方法に関する。
Claims (15)
- ポンプと、
該ポンプ内に備わっている分注ポンプ内の分注ステージピストンに対して親ネジを介して結合されたブラシレスDCモータと、
該ポンプを制御するソフトウェア命令を保持するコンピュータ可読媒体と、
前記分注ステージピストンの即時位置フィードバックを提供するために前記ブラシレスDCモータに結合された位置センサと、
前記コンピュータ可読媒体と前記位置センサと前記ポンプとに通信可能に結合されているプロセッサと
を含み、
該ソフトウェア命令は、半導体製造工程における制御スキームにしたがって、該ブラシレスDCモータの回転角度を制御する該プロセッサによって実行可能であり、
該制御スキームは、分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの動作周波数を増加させることにより、前記分注ステージピストンの位置制御を向上させ、かつ、非分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を約10kHzに減少させることにより、熱発生を最小にする、ポンプシステム。 - 前記分注ポンプは、ピストン排出量ポンプであり、該ピストン排出量ポンプはさらに、
分注チャンバと、
該分注チャンバと前記分注ステージピストンとの間に配置されている分注ステージダイヤフラムと
を含む、請求項1に記載のポンプシステム。 - さらに供給ポンプを含み、前記供給ポンプは、
供給チャンバと、
前記供給チャンバ内で動作する供給ステージダイヤフラムと、
供給ステージピストンと、
親ネジを介して前記供給ステージピストンに結合されたブラシレスDCモータと、
前記供給ステージピストンの即時位置フィードバックを提供するために前記ブラシレスDCモータに結合された位置センサと
を含む、請求項2に記載のポンプシステム。 - 前記位置センサは、前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプ内の前記ブラシレスDCモータに内部的にまたは外部的に結合されている、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプ内の前記位置センサは、回転角度0.045度での前記供給ステージピストンあるいは前記分注ステージピストンの制御を容易にする測定値を提供するよう動作可能である、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプ内の前記位置センサは、1000、2000、または8000ラインのエンコーダである、請求項3に記載のポンプシステム。
- 前記制御スキームは、分注動作の間は、前記ブラシレスDCモータの前記動作周波数を約30kHzに増加させるように構成されている、請求項1に記載のポンプシステム。
- 前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプは、単段ポンプまたは多段ポンプである、請求項1に記載のポンプシステム。
- 分注ポンプを含むポンプであって、
該分注ポンプはピストン排出量ポンプであり、該ピストン排出量ポンプは、
分注チャンバと、
ピストンと、
該分注チャンバと該ピストンとの間に配置されている分注ステージダイヤフラムと、
ブラシレスDCモータと、
前記ピストンの即時位置フィードバックを提供するために前記ブラシレスDCモータに結合された位置センサと、
該ピストンと該ブラシレスDCモータとを接続する親ネジと
を含み、
該ブラシレスDCモータは、コンピュータ可読媒体上で具現化され、かつ、制御スキームを実装するプロセッサによって実行可能であるソフトウェア命令によって制御され、該プロセッサは、該コンピュータ可読媒体と該ポンプとに通信可能に結合されており、
該制御スキームは、分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの動作周波数を増加させることにより、前記ピストンの位置制御を向上させ、かつ、非分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を約10kHzに減少させることにより、熱発生を最小にする、ポンプ。 - 供給チャンバと、
前記供給チャンバ内で動作する供給ステージダイヤフラムと、
供給ステージピストンと、
親ネジを介して前記供給ステージピストンに結合されたブラシレスDCモータと、
前記供給ステージピストンの即時位置フィードバックを提供するために前記ブラシレスDCモータに結合された位置センサと
をさらに含む、請求項9に記載のポンプ。 - 前記位置センサは、前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプ内の前記ブラシレスDCモータに内部的または外部的に結合されている、請求項10に記載のポンプ。
- 前記供給ポンプあるいは前記分注ポンプ内の前記位置センサは、回転角度0.045度での前記ピストンの制御を容易にする測定値を提供するように動作可能である、請求項10に記載のポンプ。
- 前記制御スキームは、分注動作の間は、前記ブラシレスDCモータの前記動作周波数を約30kHzに増加させるように構成されている、請求項9に記載のポンプ。
- ポンプ内の機械式ピストンの位置を制御する方法であって、該方法は、
前記機械式ピストンをブラシレスDCモータに接続することと、
該機械式ピストンの即時位置フィードバックのために位置センサを使用することと、
制御スキームを実装するソフトウェア命令にしたがって、該ブラシレスDCモータの制御ループの動作周波数を制御することと
を含んでおり、
該ソフトウェア命令は、コンピュータ可読媒体上で具現化され、かつ、プロセッサによって実行可能であり、
該プロセッサは、該コンピュータ可読媒体と該ポンプとに通信可能に結合されており、
該制御スキームは、分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を増加させることにより、該機械式ピストンの位置制御を向上させ、非分注動作の間は、該ブラシレスDCモータの該動作周波数を約10kHzに減少させることにより、熱発生を最小にする、
方法。 - 分注動作の間、前記ブラシレスDCモータの前記動作周波数を約30kHzに増加させることをさらに含む、請求項14に記載の方法。
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